Paano makalkula ang kapangyarihan, kasalukuyang at boltahe: mga prinsipyo at mga halimbawa ng mga kalkulasyon para sa mga domestic na kondisyon

Ang mga nagmamay-ari ng mga apartment, pribadong bahay at iba pang mga nakoryenteng bagay ay madalas na nahaharap sa tanong ng pagtukoy ng mga halaga ng mga pangunahing dami ng kuryente, dahil ang pagkalkula ng kapangyarihan batay sa pinahihintulutang kasalukuyang lakas at isang kilalang boltahe o paglutas ng kabaligtaran na problema ay hindi masyadong simple. .

Ang direktang aplikasyon ng kilalang batas ng Ohm nang hindi isinasaalang-alang ang mga katangian ng mga network at device ng sambahayan ay maaaring humantong sa isang hindi tamang resulta.

Sa materyal na ito mauunawaan namin kung ano ang kapangyarihan at sasabihin sa iyo kung paano kalkulahin ang tagapagpahiwatig na ito.

Pangunahing konsepto ng mga dami

Ang mga kalkulasyon ng elektrikal ay batay sa mga kilalang ugnayan sa pagitan ng kasalukuyang (I, Ampere), boltahe (U, Volt), halaga ng kuryente (P, Watt) at paglaban (R, Ohm). Ang mga praktikal na kalkulasyon ay karaniwang nangangailangan ng kaalaman sa mga halaga ng unang tatlo.

Binabalaan ka namin na ang mga numerical na expression ng mga nakalistang halaga ay hindi sapat - kailangan ng mga karagdagang katangian na nagpapakita ng mode ng pagkonsumo ng kuryente.

Lakas ng kuryente

Ang pagkalkula ng sapat na cross-section ng mga conductor at ang rating ng circuit breaker para sa isang partikular na sangay ng electrical network ay isinasagawa ayon sa halaga ng maximum na posibleng kasalukuyang lakas para sa seksyong ito. Ito ay kinakailangan upang maiwasan ang mga kable na masunog, na kadalasang nagreresulta sa sunog.

Mga manggagawa mga parameter ng makina at ang mga RCD ay pinili ayon sa mga kinakailangan sa regulasyon.Upang matukoy ang pinahihintulutang cross-section ng mga core depende sa maximum na posibleng kasalukuyang lakas, kinakailangang gamitin ang talahanayan na ibinigay ng tagagawa ng produkto, dahil ang mga cable ay madalas na ginawa ayon sa mga pagtutukoy, at hindi ayon sa GOST.

Ang pagkakaroon ng parehong mga marka, ang mga cable na ginawa alinsunod sa GOST (kaliwa) at TU (kanan) ay naiiba sa parehong visual at sa mga pangunahing katangian

Dahil ang lakas ng electric current ay maaaring kalkulahin batay sa kapangyarihan na natupok ng mga aparato at ang boltahe ng network, kinakailangan upang matukoy nang tama ang mga halaga ng dalawang tagapagpahiwatig na ito.

Boltahe ng sambahayan

Maraming mga may-ari ng apartment ang naniniwala na ang karaniwang boltahe ng phase para sa mga pangangailangan ng sambahayan ay humigit-kumulang 220 V. Sa karamihan ng mga kaso, ito ay totoo. Bagaman GOST 29322-2014 mula 10/01/2015 sa loob ng Russian Federation ay nagkaroon ng paglipat sa isang 230 V system na katugma sa mga bansang EEC.

Ang isang paglihis ng 5% mula sa pamantayan ay katanggap-tanggap para sa anumang panahon, at 10% para sa isang panahon na hindi hihigit sa 1 oras. Kaya, ayon sa mga lumang patakaran, ang halaga ng boltahe ay maaaring magbago sa saklaw mula 198 hanggang 242 V, at ayon sa kasalukuyang GOST - mula 207 hanggang 253 V.

Mayroon ding mga kaso kapag ang boltahe sa network sa loob ng mahabang panahon ay makabuluhang mas mababa kaysa sa karaniwang isa. Ang sitwasyong ito ay lumitaw kapag ang kabuuang kapangyarihan ng mga de-koryenteng kasangkapan na konektado sa sangay ay mas mataas kaysa sa binalak at kapag ang karamihan sa mga ito ay naka-on, ang isang "network drawdown" ay nangyayari.

Ang problemang ito ay nangyayari sa lugar ng pananagutan ng mga organisasyon na responsable para sa supply ng kuryente, at nauugnay sa labis na karga ng mga transformer ng pamamahagi, pagkasira ng mga substation o hindi sapat na cross-section ng wire.

Ang pinababang boltahe ng input ay humahantong hindi lamang sa isang pagbabago sa kasalukuyang parameter at posibleng tripping ng proteksyon, kundi pati na rin sa mabilis na pagkasira ng mga electrical appliances na naglalaman ng mga asynchronous na electric motor o kumplikadong electronics

Upang malaman ang kahulugan tunay na boltahe kailangan mong pana-panahong gumawa ng mga sukat gamit ang isang voltmeter. Kung ang mga tagapagpahiwatig ay lubos na nagbabago, kung gayon kinakailangan na gamitin pampatatag o isang mas mahal na converter na may function na imbakan ng kuryente.

Nuances sa konsepto ng kapangyarihan ng mga de-koryenteng kasangkapan

Ang lahat ng mga aparato na kumonsumo ng kuryente ay may isang parameter bilang kapangyarihan. Kung mas mataas ang indicator na ito, mas maraming enerhiya ang kinukuha ng device mula sa circuit.

May tatlong uri ng kapangyarihan:

• Aktibo (P). Nailalarawan ang rate ng conversion ng elektrikal na enerhiya sa ibang anyo, halimbawa electromagnetic o thermal. Dapat itong isaalang-alang kapag kinakalkula ang hindi maibabalik na mga gastos ng kuryente, at samakatuwid ang gastos ng pagpapatakbo ng aparato. Yunit ng pagsukat - W.
• reaktibo (Q). Nailalarawan ang enerhiya na nagmumula sa pinagmulan (transformer) sa mga reaktibong elemento ng consumer (capacitors, motor windings), ngunit pagkatapos ay halos agad na bumalik sa pinagmulan. Ang yunit ng pagsukat ay W o var (ang interpretasyon ay reactive volt-ampere).
• Puno (S). Nailalarawan ang pagkarga na ipinapataw ng mamimili sa mga elemento ng circuit. Ginagamit ito kapag kinakalkula ang cross-sectional area ng cable at pinipili ang rating ng mga makina, iyon ay, ang kasalukuyang lakas ay kinakalkula batay sa buong kapangyarihan ng lahat ng mga electrical appliances na konektado sa circuit. Ang yunit ng pagsukat ay W o V*A (V*A – volt amperes).

Ang lahat ng mga parameter na ito ay maaaring muling kalkulahin sa pamamagitan ng anggulo ng phase na nangyayari sa pagitan ng boltahe vector at kasalukuyang (f):

P = S *cos(f);

Q = S *kasalanan(f);

S² = P² + Q².

Kasama sa mga kagamitan sa sambahayan kung saan ang kabuuang kapangyarihan ay maaaring lumampas nang malaki sa aktibong kapangyarihan ay kinabibilangan ng mga refrigerator, washing machine, fluorescent at ilang lamp na nakakatipid ng enerhiya, pati na rin ang mga power electronics unit.

Sa mga motor, ang aktibong kapangyarihan at koepisyent ay karaniwang ipinahiwatig. Sa kasong ito, ang kabuuang kapangyarihan ay kinakalkula tulad ng sumusunod: S = P / cos(f) = 750 / 0.78 = 962 W

Mayroon ding isang bagay tulad ng rurok o panimulang kapangyarihan. Ang katotohanan ay ang pagpapabilis ng mga makina ay nangangailangan ng higit na pagsisikap kaysa sa pagpapanatili ng kanilang pag-ikot. Samakatuwid, kapag binuksan mo ang mga appliances tulad ng refrigerator o washing machine, ang isang panandaliang load surge ay nangyayari sa isang seksyon ng circuit.

Ang pagsisimula ng mga agos ay maaaring ilang beses na mas mataas kaysa sa mga agos ng pagpapatakbo. Kapag kinakalkula ang kinakailangan mga seksyon ng cable Kapag pumipili ng nominal na halaga ng makina, dapat itong isaalang-alang.

Upang gawin ito, kailangan mong matukoy ang aparato na may pinakamalaking pagkakaiba sa pagsisimula at pagpapatakbo ng kapangyarihan at idagdag ito sa kabuuang halaga. Ang mga panimulang alon ng iba pang mga aparato ay maaaring balewalain, dahil ang posibilidad ng sabay-sabay na pag-activate ng mga motor para sa iba't ibang mga mamimili ay halos zero.

Linear at phase na relasyon

Sa ngayon, ang pagsasanay ng pagkonekta ng mga bagay sa sambahayan sa tatlong-phase na mga de-koryenteng network ay naging laganap.

Ito ay makatwiran para sa mga sumusunod na kadahilanan:

• Makabuluhang pagkonsumo ng enerhiya. Sa kasong ito, ang pagkonekta sa isang high-power na single-phase network ay magiging napaka hindi makatwiran dahil sa malaking cross-section ng cable at ang mataas na pagkonsumo ng materyal ng transpormer.
• Availability ng mga device na tumatakbo sa tatlong yugto. Ang pagpapatupad ng isang circuit para sa pagkonekta ng naturang aparato sa isang single-phase circuit ay hindi masyadong simple at puno ng pagkagambala na nangyayari, halimbawa, kapag nagsisimula ng isang asynchronous na motor.

Mayroong dalawang paraan upang ikonekta ang mga three-phase device - "star" at "triangle".

Mga diagram ng eskematiko ng paghahatid ng kuryente sa tatlong yugto. Natanggap nila ang pangalang "bituin" at "tatsulok" dahil sa kanilang geometric na pagkakatulad sa mga bagay na ito

Sa mga star-type na circuit, ang linear at phase currents ay magkapareho, at ang linear na boltahe ay 1.73 beses na mas malaki kaysa sa phase voltage:

ako_l = ako_f;

U_l = 1.73 * U_f.

Ipinapaliwanag ng formula na ito ang kilalang ratio ng boltahe para sa mga network ng industriya ng sambahayan at mababang boltahe na may dalas na 50 Hz: 220 / 380 V (ayon sa bagong GOST: 230 / 400 V).

Sa isang tatsulok na koneksyon, sa kabaligtaran, ang boltahe ay pareho, at ang mga linear na alon ay mas malaki kaysa sa mga alon ng phase:

ako_l = 1.73 * ako_f;

U_l = U_f.

Magagamit lang ang mga formula na ito sa mga simetriko na phase load. Kung ang kasalukuyang pagkonsumo sa mga cable ay naiiba (hindi balanseng receiver), pagkatapos ay ang mga kalkulasyon ay isinasagawa gamit ang mga panuntunan ng vector algebra, at ang nagresultang equalizing current ay binabayaran ng neutral wire. Gayunpaman, para sa mga network na may konektadong mga gamit sa bahay, bihira ang mga ganitong kaso.

Relasyon sa pagitan ng mga pangunahing dami

Ang pinakakaraniwang gawain na kinakaharap ng mga ordinaryong mamimili ay ang pagkalkula ng aktwal na kasalukuyang lakas. Kaya kung paano tama ang pagkalkula ng amperage batay sa kilalang mga halaga ng boltahe at kapangyarihan? Ito ay kinakailangan upang malutas ito sa pamamagitan ng pagbibigay-katwiran sa mga cross-sectional na halaga ng mga core at ang rating ng makina, pagkakaroon ng teknikal na impormasyon tungkol sa mga device na papaganahin sa circuit na ito.

Pagkatapos kalkulahin ang kasalukuyang, ang mga cable na may pinakamaliit na pinahihintulutang cross-section ay madalas na pinipili. Gayunpaman, hindi ito palaging tama, dahil ang ganitong solusyon ay humahantong sa mga makabuluhang paghihigpit kapag kinakailangan upang magdagdag ng mga bagong electrical appliances sa network.

Minsan kinakailangan na magsagawa ng mga reverse kalkulasyon at matukoy kung anong kabuuang kapangyarihan ang maaaring ikonekta sa mga device sa isang kilalang boltahe at maximum na pinahihintulutang kasalukuyang, na limitado ng umiiral na mga kable.

Maaari mong lutasin ang dalawang problemang ito para sa isang single-phase circuit gamit ang isang simpleng formula:

ako = S / U;

S = U * ako,

saan S – kabuuang kabuuang kapangyarihan ng lahat ng consumer ng kuryente.

Ang pie chart na sumasalamin sa batas ng Ohm at nagpapahayag ng dependence ng power, current, voltage at resistance ay angkop para sa pagkalkula ng mga parameter ng isang single-phase circuit

Upang malutas ang problema ng pagkalkula ng kasalukuyang gamit ang kilala o kinakalkula na mga halaga ng kapangyarihan at boltahe sa isang three-phase circuit, kailangan mong malaman ang kabuuang pagkarga na ipinataw sa bawat yugto.

Parehong ang kinakailangang cross-section ng mga core ng cable at ang minimum na pinapayagang rating ng makina ay pinili ayon sa pinaka-abalang linya, isinasaalang-alang na:

S = 3 * max{S₁, S₂, S₃}.

ako = S / (U * 1.73).

Ang pinahihintulutang kapangyarihan para sa bawat yugto ay maaaring kalkulahin gamit ang sumusunod na formula:

S_1,2,3 ako * U / 1.73,

saan ako – maximum na pinahihintulutang kasalukuyang para sa umiiral na mga kable.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Pagkalkula ng kasalukuyang lakas sa pamamagitan ng kapangyarihan para sa pagpili ng cross-section ng cable: